JP2009206880A - Lens array, read head and image reader - Google Patents

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竜太 小泉
Yujiro Nomura
雄二郎 野村
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健 宗和
Takeshi Ikuma
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology with which difference in spots formed between lens columns can be suppressed and successful spots can be formed. <P>SOLUTION: A plurality of lens columns in which a plurality of lenses are arranged in the first direction are arranged in the second direction perpendicular or approximately perpendicular to the first direction, light can be made incident in the third direction, at least one lens surface of the lens has the free curved surface shape and has a plurality of focuses in the third direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、複数のレンズを有するレンズアレイ、当該レンズアレイを用いた読取ヘッドおよび画像読取装置に関するものである。   The present invention relates to a lens array having a plurality of lenses, a reading head using the lens array, and an image reading apparatus.

レンズを用いて光を結像する技術を利用した装置として、例えば特許文献1に記載の画像読取装置が従来から知られている。同装置には、レンズを備えた読取ヘッドの他に、用紙が載置可能な原稿台と、原稿台の用紙に光を照射する光源とが配置されている。この種の画像読取装置としては、用紙で反射された反射光を検出する装置と、用紙を透過した透過光を検出する装置とがあるが、いずれの装置においても、レンズを用いて結像された光が検出される。つまり、反射光を検出する装置では、光源から照射されて用紙で反射された反射光が読取ヘッドに入る。一方、透過光を検出する装置では、光源から照射されて用紙を透過した透過光が読取ヘッドに入る。読取ヘッドはレンズの他に受光素子を備えており、原稿台からの反射光あるいは透過光はレンズに入射してスポットとして結像されるとともに、このスポットが受光素子により検出される。こうして、用紙からの反射光あるいは透過光を読取ヘッドが検出して、用紙の画像を読み取ることができる。   For example, an image reading apparatus described in Patent Document 1 is conventionally known as an apparatus that uses a technique for imaging light using a lens. In this apparatus, in addition to a reading head provided with a lens, an original table on which paper can be placed and a light source for irradiating light on the paper on the original table are arranged. As this type of image reading apparatus, there are an apparatus that detects reflected light reflected by a sheet and an apparatus that detects transmitted light that has passed through the sheet. In either apparatus, an image is formed using a lens. Light is detected. That is, in the apparatus that detects reflected light, the reflected light that is irradiated from the light source and reflected by the paper enters the reading head. On the other hand, in an apparatus that detects transmitted light, transmitted light that has been irradiated from a light source and transmitted through a sheet enters the reading head. The reading head includes a light receiving element in addition to the lens. Reflected light or transmitted light from the document table enters the lens and forms an image as a spot, and this spot is detected by the light receiving element. In this way, the reading head detects the reflected light or transmitted light from the paper, and the image on the paper can be read.

特開2002−218167号公報JP 2002-218167 A

ところで、より高解像度での読み取り等に対応するために、複数のレンズを2次元的に並べたレンズアレイを用いることができる。つまり、このレンズアレイでは、長手方向に複数のレンズが並ぶレンズ行が、長手方向に直交もしくは略直交する幅方向に複数並んでいる。このレンズアレイを用いて読み取りを行なう場合、長手方向および幅方向に直交もしくは略直交する光の進行方向において、複数の受光素子(受光素子グループ)がレンズに対向配置される。そして、載置台(上述の原稿台に相当)からの反射光あるいは透過光は光の進行方向からレンズに入射して、スポットとして結像される。そして、こうして形成されたスポットが受光素子により検出される。   By the way, a lens array in which a plurality of lenses are arranged two-dimensionally can be used to cope with reading at a higher resolution. That is, in this lens array, a plurality of lens rows in which a plurality of lenses are arranged in the longitudinal direction are arranged in the width direction orthogonal or substantially orthogonal to the longitudinal direction. When reading is performed using this lens array, a plurality of light receiving elements (light receiving element groups) are arranged to face the lens in the traveling direction of light orthogonal or substantially orthogonal to the longitudinal direction and the width direction. Then, the reflected light or transmitted light from the mounting table (corresponding to the above document table) enters the lens from the traveling direction of the light and forms an image as a spot. And the spot formed in this way is detected by the light receiving element.

しかしながら、複数のレンズを2次元的に並べたレンズアレイを用いた装置では、次のような問題が発生する可能性があった。つまり、読取ヘッドや画像読取装置等の組立精度には一定の公差が存在する。したがって、載置台に対してレンズアレイが傾いて取り付けられる等のレンズアレイの取り付け誤差が発生する場合がある。このような場合、複数のレンズ行の間で、光の進行方向における載置台までの距離(ワークディスタンス)に差が発生して、複数のレンズ行間で形成するスポットが異なってしまう可能性がある。また、装置自体の振動により、複数のレンズ行の間でワークディスタンスに差が発生した結果、複数のレンズ行間でスポットが異なってしまう可能性もある。つまり、このような様々な原因によって、レンズ行間で形成されるスポットが異なってしまい、良好なスポットが形成できない場合があった。   However, an apparatus using a lens array in which a plurality of lenses are arranged two-dimensionally may cause the following problems. That is, there is a certain tolerance in the assembly accuracy of the reading head, the image reading apparatus, and the like. Therefore, there may be a case where a lens array mounting error occurs such that the lens array is tilted with respect to the mounting table. In such a case, there may be a difference in the distance (work distance) to the mounting table in the light traveling direction between the plurality of lens rows, and the spots formed between the plurality of lens rows may be different. . In addition, as a result of a difference in work distance between the plurality of lens rows due to vibration of the apparatus itself, there is a possibility that the spots differ between the plurality of lens rows. That is, due to such various causes, spots formed between the lens rows are different, and a good spot may not be formed.

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、レンズ行間で形成されるスポットの差を抑制して、良好なスポットを形成することを可能とする技術の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique that can form a good spot by suppressing a difference in spots formed between lens rows.

この発明にかかるレンズアレイは、上記目的を達成するために、レンズを第1方向に複数配したレンズ行が、第1方向に直交もしくは略直交する第2方向に複数配されており、レンズは第3方向に光が入射可能であり、レンズのすくなくとも一つのレンズ面は自由曲面形状を有しており、第3方向に複数の焦点を有することを特徴としている。   In order to achieve the above object, the lens array according to the present invention includes a plurality of lens rows in which a plurality of lenses are arranged in a first direction, and a plurality of lenses in a second direction orthogonal to or substantially orthogonal to the first direction. Light can enter in the third direction, and at least one lens surface of the lens has a free-form surface shape, and has a plurality of focal points in the third direction.

また、この発明にかかる読取ヘッドは、上記目的を達成するために、複数の受光素子をグループ化した受光素子グループを有するヘッド基板と、受光素子グループに対向してレンズを配したレンズアレイとを備え、レンズアレイでは、レンズを第1方向に複数配したレンズ行が、第1方向に直交もしくは略直交する第2方向に複数配されており、レンズは第3方向で受光素子グループに対向するとともに、第3方向の受光素子グループの反対側から入射してくる光を受光素子グループに向けて射出し、レンズのすくなくとも一つのレンズ面は自由曲面形状を有しており、第3方向に複数の焦点を有することを特徴としている。   In order to achieve the above object, a read head according to the present invention includes a head substrate having a light receiving element group in which a plurality of light receiving elements are grouped, and a lens array in which a lens is arranged facing the light receiving element group. In the lens array, a plurality of lens rows in which a plurality of lenses are arranged in the first direction are arranged in a second direction orthogonal or substantially orthogonal to the first direction, and the lenses face the light receiving element group in the third direction. At the same time, light incident from the opposite side of the light receiving element group in the third direction is emitted toward the light receiving element group, and at least one lens surface of the lens has a free-form surface shape, and a plurality of lenses are arranged in the third direction. It is characterized by having a focus.

また、この発明にかかる画像読取装置は、上記目的を達成するために、複数の受光素子をグループ化した受光素子グループを有するヘッド基板と、受光素子グループに対向してレンズを配したレンズアレイとを有し、レンズアレイでは、レンズを第1方向に複数配したレンズ行が、第1方向に直交もしくは略直交する第2方向に複数配されている読取ヘッドと、用紙が載置可能である載置台と、載置台に光を照射する照射手段とを備え、照射手段から照射されて載置台の用紙で反射された反射光、あるいは、当該用紙を透過した透過光が第3方向からレンズに入射するように読取ヘッドは配されており、受光素子グループは第3方向の反射光あるいは透過光が入射してくる側の反対側でレンズに対向するとともに、レンズは反射光あるいは透過光を受光素子グループに向けて射出し、レンズのすくなくとも1つのレンズ面は自由曲面形状を有しており、第3方向に複数の焦点を有することを特徴としている。   In order to achieve the above object, an image reading apparatus according to the present invention includes a head substrate having a light receiving element group in which a plurality of light receiving elements are grouped, and a lens array in which a lens is arranged facing the light receiving element group. In the lens array, a reading head in which a plurality of lens rows in which a plurality of lenses are arranged in the first direction is arranged in a second direction that is orthogonal to or substantially orthogonal to the first direction, and paper can be placed. A mounting table; and irradiation means for irradiating the mounting table with light. Reflected light that is irradiated from the irradiation unit and reflected by the sheet of the mounting table or transmitted light that has passed through the sheet is transmitted from the third direction to the lens. The reading head is arranged so as to be incident, the light receiving element group is opposed to the lens on the side opposite to the side where the reflected light or transmitted light in the third direction is incident, and the lens is reflected or transmitted. Toward the light receiving element group is injected, at least one lens surface of the lens has a free-form surface, it is characterized by having a plurality of focus in the third direction.

このように構成された発明(レンズアレイ、読取ヘッド、画像読取装置)では、レンズが第1方向に複数並んだレンズ行が、第1方向に直交もしくは略直交する第2方向に複数配されている。レンズには第3方向に光が入射可能であるようにレンズアレイは構成されており、このレンズアレイを用いて光を結像する場合は、レンズには第3方向に光が入射される。しかしながら、このようにしてレンズアレイを用いた場合、上述した様々な原因により、複数のレンズ行間で形成されるスポットが異なってしまい、良好にスポットが形成できない場合があった。これに対して、本発明では、レンズのレンズ面は自由曲面形状を有しており、第3方向において複数の焦点を持つ。したがって、例えば、レンズアレイの取り付け誤差が発生したような場合であっても、レンズ行間でのスポットの差異は抑制されており、良好なスポット形成が可能となっている。   In the invention thus configured (lens array, reading head, image reading apparatus), a plurality of lens rows in which a plurality of lenses are arranged in the first direction are arranged in a second direction orthogonal or substantially orthogonal to the first direction. Yes. The lens array is configured such that light can be incident on the lens in the third direction. When the light is imaged using the lens array, the light is incident on the lens in the third direction. However, when the lens array is used in this way, the spots formed between the plurality of lens rows differ due to the various causes described above, and the spots may not be formed satisfactorily. On the other hand, in the present invention, the lens surface of the lens has a free-form surface shape and has a plurality of focal points in the third direction. Therefore, for example, even when a lens array mounting error occurs, a difference in spot between lens rows is suppressed, and favorable spot formation is possible.

また、それぞれの焦点は第3方向に直線状もしくは略直線状に並んでいるように、レンズアレイを構成しても良い。このように構成することで、スポットを適切に形成することが可能となる。   Further, the lens array may be configured so that the respective focal points are arranged in a straight line or a substantially straight line in the third direction. With this configuration, it is possible to appropriately form spots.

また、各レンズは互いに同一の構成を有するようにレンズアレイを構成しても良い。なんとなれば、レンズアレイの構成の簡素化あるいは低コスト化を実現することができるからである。   Further, the lens array may be configured so that each lens has the same configuration. This is because the configuration of the lens array can be simplified or the cost can be reduced.

また、レンズは光硬化性樹脂により形成されても良い。つまり、光硬化性樹脂は光を照射することで硬化する。したがって、この光硬化性樹脂によりレンズを形成することで、簡便にレンズアレイを製造することができるため、レンズアレイのコストを抑制することが可能となる。   The lens may be formed of a photocurable resin. That is, the photocurable resin is cured by irradiating light. Therefore, since the lens array can be easily manufactured by forming the lens from the photocurable resin, the cost of the lens array can be suppressed.

また、ガラス基板に対してレンズが形成されても良い。つまり、ガラスは線膨張係数が比較的小さい。したがって、ガラス基板にレンズを形成することで、温度変化によるレンズアレイの変形を抑制することができ、温度に依らず良好なスポット形成が実現可能となる。   A lens may be formed on the glass substrate. That is, glass has a relatively small linear expansion coefficient. Therefore, by forming the lens on the glass substrate, it is possible to suppress the deformation of the lens array due to temperature change, and it is possible to realize good spot formation regardless of the temperature.

A.第1実施形態
第1実施形態では、本発明にかかるレンズアレイを読取ヘッドに適用した場合について説明する。図1は、第1実施形態における読取ヘッドの概略を示す斜視図である。また、図2は、図1に示した読取ヘッドのA−A線部分断面図であり、レンズの光軸に平行な断面である。なお、A−A線は、後に説明するレンズ列LSCにおいて、レンズLSが並ぶ方向である。これらの図において、符号LGDは読取ヘッド29の長手方向であり、符号LTDは読取ヘッド29の幅方向である。長手方向LGD(第1方向)と幅方向LTD(第2方向)とは、互いに直交もしくは略直交している。読取ヘッド29は物体面から入射してくる光を検出するものであり、これらの図において、物体面から読取ヘッド29に向う方向であって長手方向LGDおよび幅方向LTDに直交もしくは略直交する方向が、光ビームの進行方向Doa(第3方向)として示されている。また、以下で用いる図面についても適宜光ビームの進行方向Doaが示される。この光ビームの進行方向Doaは、後述する光軸OAと平行もしくは略平行である。
A. First Embodiment In the first embodiment, a case where a lens array according to the present invention is applied to a read head will be described. FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a read head in the first embodiment. FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along line AA of the read head shown in FIG. 1, and is a cross section parallel to the optical axis of the lens. The AA line is the direction in which the lenses LS are arranged in a lens array LSC described later. In these figures, symbol LGD is the longitudinal direction of the read head 29, and symbol LTD is the width direction of the read head 29. The longitudinal direction LGD (first direction) and the width direction LTD (second direction) are orthogonal or substantially orthogonal to each other. The reading head 29 detects light incident from the object plane. In these figures, the reading head 29 is a direction from the object plane to the reading head 29 and is orthogonal or substantially orthogonal to the longitudinal direction LGD and the width direction LTD. Is shown as the traveling direction Doa (third direction) of the light beam. Moreover, the traveling direction Doa of the light beam is also shown as appropriate for the drawings used below. The traveling direction Doa of the light beam is parallel or substantially parallel to an optical axis OA described later.

読取ヘッド29は、ケース291を備えるとともに、かかるケース291の長手方向LGDの両端には、位置決めピン2911とねじ挿入孔2912が設けられている。読取ヘッド29を画像読取装置等(図示省略)に取り付ける際には、かかる位置決めピン2911が装置に穿設された位置決め孔に嵌め込まれて、読取ヘッド29が装置に位置決めされる。更に、ねじ挿入孔2912を介して固定ねじを装置のねじ孔にねじ込んで固定することで、読取ヘッド29が装置に対して位置決め固定される。   The reading head 29 includes a case 291, and positioning pins 2911 and screw insertion holes 2912 are provided at both ends in the longitudinal direction LGD of the case 291. When the reading head 29 is attached to an image reading apparatus or the like (not shown), the positioning pin 2911 is fitted into a positioning hole formed in the apparatus, and the reading head 29 is positioned in the apparatus. Further, the reading head 29 is positioned and fixed with respect to the apparatus by screwing and fixing the fixing screw into the screw hole of the apparatus through the screw insertion hole 2912.

ケース291の内部には、ヘッド基板293、遮光部材297、および2枚のレンズアレイ299(299A,299B)が配置されている。ヘッド基板293の表面293−hにはケース291の内部が当接する一方、ヘッド基板293の裏面293−tには裏蓋2913が当接している。この裏蓋2913は、固定器具2914によりヘッド基板293を介してケース291内部に押圧されている。つまり、固定器具2914は、裏蓋2913をケース291内部側(図2における上側)に押圧する弾性力を有しており、かかる弾性力により裏蓋が押圧されることで、ケース291の内部が光密に(換言すれば、ケース291内部から光が漏れないように、及び、ケース291の外部から光が侵入しないように)密閉される。この固定器具2914は、ケース291の長手方向LGDに複数箇所設けられている。ヘッド基板293の表面293−hには、複数の受光素子をグループ化した受光素子グループ295が設けられている。   Inside the case 291, a head substrate 293, a light shielding member 297, and two lens arrays 299 (299A, 299B) are arranged. The inside of the case 291 is in contact with the front surface 293-h of the head substrate 293, while the back cover 2913 is in contact with the back surface 293-t of the head substrate 293. The back cover 2913 is pressed into the case 291 through the head substrate 293 by the fixing device 2914. That is, the fixing device 2914 has an elastic force that presses the back cover 2913 toward the inside of the case 291 (the upper side in FIG. 2), and the back cover is pressed by the elastic force, so that the inside of the case 291 is It is hermetically sealed (in other words, light does not leak from the inside of the case 291 and light does not enter from the outside of the case 291). A plurality of the fixing devices 2914 are provided in the longitudinal direction LGD of the case 291. A light receiving element group 295 in which a plurality of light receiving elements are grouped is provided on the surface 293-h of the head substrate 293.

図3はヘッド基板の表面の構成を示す平面図である。図4は、ヘッド基板表面に設けられた受光素子グループの構成を示す図である。図3においてレンズLSが破線で示されているが、これはレンズLSと受光素子グループ295との対応関係を示すためであり、ヘッド基板表面にレンズLSが設けられていることを示すものではない。図3に示すように、受光素子グループ295は8個の受光素子2951をグループ化して構成されている。受光素子2951は略正方形であり、受光量に応じた電流信号を生成する。各受光素子グループ295では、これら受光素子2951が次のように配置されている。つまり、図4に示すように、受光素子グループ295では、長手方向LGDに沿って4個の受光素子2951を並べて受光素子行2951Rが構成されるとともに、2個の受光素子行2951Rが幅方向LTDに受光素子行ピッチPelrで並んで設けられている。各受光素子行2951Rは長手方向LGDに素子ピッチPelだけ相互にずれており、各受光素子2951の長手方向LGDにおける位置は互いに異なる。このように構成された受光素子グループ295は、長手方向LGDに長手方向幅Weggを有するとともに、幅方向LTDに幅方向幅Wegtを有しており、長手方向幅Weggは幅方向幅Wegtよりも長い。   FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the surface of the head substrate. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a light receiving element group provided on the head substrate surface. In FIG. 3, the lens LS is indicated by a broken line, but this is to show the correspondence between the lens LS and the light receiving element group 295, and does not indicate that the lens LS is provided on the head substrate surface. . As shown in FIG. 3, the light receiving element group 295 is configured by grouping eight light receiving elements 2951. The light receiving element 2951 is substantially square, and generates a current signal corresponding to the amount of received light. In each light receiving element group 295, these light receiving elements 2951 are arranged as follows. That is, as shown in FIG. 4, in the light receiving element group 295, four light receiving elements 2951 are arranged along the longitudinal direction LGD to form a light receiving element row 2951R, and two light receiving element rows 2951R are arranged in the width direction LTD. Are arranged side by side with the light receiving element row pitch Pelr. The respective light receiving element rows 2951R are shifted from each other by the element pitch Pel in the longitudinal direction LGD, and the positions of the respective light receiving elements 2951 in the longitudinal direction LGD are different from each other. The light receiving element group 295 configured as described above has a longitudinal width Wegg in the longitudinal direction LGD and a width in the width direction LTD, and the longitudinal width Wegg is longer than the width in the width Wegt. .

ヘッド基板293の表面293−hでは、このように構成された受光素子グループ295が複数配置されている。つまり、幅方向LTDにおいて互いに異なる位置に3個の受光素子グループ295を配置して受光素子グループ列295Cが構成されるとともに、複数の受光素子グループ列295Cが長手方向LGDに沿って並んでいる。各受光素子グループ列295Cでは、3個の受光素子グループ295が長手方向LGDに受光素子グループピッチPegだけ互いにずらして配置されており、その結果、各受光素子グループ295の長手方向LGDにおける位置PTEは互いに異なる。換言すれば、ヘッド基板293の表面293−hでは、長手方向LGDに複数の受光素子グループ295を並べて受光素子グループ行295Rが構成されるとともに、3行の受光素子グループ行295Rが幅方向LTDに受光素子グループ行ピッチPegrで並んでいる。各受光素子グループ行295Rは長手方向LGDに受光素子グループピッチPegだけ互いにずらして配置されており、その結果、各受光素子グループ295の長手方向LGDにおける位置PTEは互いに異なる。   On the surface 293-h of the head substrate 293, a plurality of light receiving element groups 295 configured in this way are arranged. That is, three light receiving element groups 295 are arranged at positions different from each other in the width direction LTD to form a light receiving element group column 295C, and a plurality of light receiving element group columns 295C are arranged along the longitudinal direction LGD. In each light receiving element group column 295C, the three light receiving element groups 295 are shifted from each other by the light receiving element group pitch Peg in the longitudinal direction LGD. As a result, the position PTE in the longitudinal direction LGD of each light receiving element group 295 is Different from each other. In other words, on the surface 293-h of the head substrate 293, a plurality of light receiving element groups 295 are arranged in the longitudinal direction LGD to form a light receiving element group row 295R, and three light receiving element group rows 295R are arranged in the width direction LTD. The light receiving element groups are arranged at a row pitch Pegr. The respective light receiving element group rows 295R are arranged to be shifted from each other by the light receiving element group pitch Peg in the longitudinal direction LGD. As a result, the positions PTE in the longitudinal direction LGD of the respective light receiving element groups 295 are different from each other.

このように、ヘッド基板293において複数の受光素子グループ295が2次元的に配置されている。なお、同図においては、受光素子グループ295の位置は受光素子グループ295の重心位置で代表されており、受光素子グループ295の長手方向LGDにおける位置PTEは、受光素子グループ295の位置から長手方向軸LGDに下ろした垂線の足で表されている。   Thus, the plurality of light receiving element groups 295 are two-dimensionally arranged on the head substrate 293. In the figure, the position of the light receiving element group 295 is represented by the center of gravity position of the light receiving element group 295, and the position PTE in the longitudinal direction LGD of the light receiving element group 295 is the longitudinal axis from the position of the light receiving element group 295. It is represented by a vertical leg down to LGD.

後述するように、レンズアレイ299(299A、299B)では、受光素子グループ295毎にレンズLSが配置されている。つまり、受光素子グループ295とレンズLSとは一対一の対応関係で配置されている。そして、2枚のレンズアレイ299のうちのレンズアレイ299Aとヘッド基板293との間には、遮光部材297が設けられている。   As will be described later, in the lens array 299 (299A, 299B), a lens LS is arranged for each light receiving element group 295. That is, the light receiving element group 295 and the lens LS are arranged in a one-to-one correspondence. A light shielding member 297 is provided between the lens array 299A of the two lens arrays 299 and the head substrate 293.

再び図1、図2を用いて説明すると、ヘッド基板293の表面293−hには、遮光部材297が当接配置されている。この遮光部材297には導光孔2971が形成されている。具体的には、互いに対応して配置されたレンズLSと受光素子グループ295との間を連通するように、導光孔2971は穿設されており、各導光孔2971は光ビームの進行方向Doaに貫通形成されている。したがって、レンズアレイ299AのレンズLSから射出された光ビームは導光孔2971を通過して、対応する受光素子グループ295へと向うこととなる。このような遮光部材297が設けられているため、受光素子グループ295には、対応して設けられたレンズLSからの光ビームが効率的に入射する一方、不要な光ビームの受光素子グループ295への入射が抑制されている。   Referring again to FIGS. 1 and 2, a light shielding member 297 is disposed in contact with the surface 293-h of the head substrate 293. A light guide hole 2971 is formed in the light shielding member 297. Specifically, the light guide holes 2971 are formed so as to communicate between the lenses LS and the light receiving element groups 295 arranged in correspondence with each other, and each light guide hole 2971 is a traveling direction of the light beam. It is formed to penetrate Doa. Accordingly, the light beam emitted from the lens LS of the lens array 299A passes through the light guide hole 2971 and travels toward the corresponding light receiving element group 295. Since such a light shielding member 297 is provided, a light beam from the lens LS provided correspondingly efficiently enters the light receiving element group 295, while an unnecessary light beam enters the light receiving element group 295. Is suppressed.

図5は、第1実施形態におけるレンズアレイの平面図であり、物体面側からレンズアレイを見た場合に相当する。なお、同図における各レンズLSはレンズアレイ基板2991の裏面2991−tに形成されており、同図はこのレンズアレイ基板裏面2991−tの構成を示している。レンズアレイ299では、受光素子グループ295毎にレンズLSが設けられている。つまり、レンズアレイ299では、幅方向LTDの異なる位置に配された3個のレンズLSを配置してレンズ列LSCが構成されるとともに、複数のレンズ列LSCが長手方向LGDに沿って並んでいる。各レンズ列LSCでは、3個のレンズが長手方向LGDにレンズピッチPlsだけ互いにずらして配置されており、その結果、各レンズLSの長手方向LGDにおける位置PTLは互いに異なる。   FIG. 5 is a plan view of the lens array in the first embodiment, and corresponds to a case where the lens array is viewed from the object plane side. In addition, each lens LS in the same figure is formed in the back surface 2991-t of the lens array board | substrate 2991, and the same figure has shown the structure of this lens array board | substrate back surface 2991-t. In the lens array 299, a lens LS is provided for each light receiving element group 295. That is, in the lens array 299, the lens array LSC is configured by arranging three lenses LS arranged at different positions in the width direction LTD, and a plurality of lens arrays LSC are arranged along the longitudinal direction LGD. . In each lens row LSC, three lenses are arranged so as to be shifted from each other by a lens pitch Pls in the longitudinal direction LGD. As a result, the positions PTL of the lenses LS in the longitudinal direction LGD are different from each other.

換言すれば、レンズアレイ299では、長手方向LGDに複数のレンズLSを並べてレンズ行LSRが構成されるとともに、3行のレンズ行LSRが幅方向LTDにレンズ行ピッチPlsrで設けられている。各レンズ行LSRは長手方向LGDにレンズピッチPlsだけ互いにずらして配置されており、各レンズLSの長手方向LGDにおける位置PTLは互いに異なる。このように、レンズアレイ299において複数のレンズLSは2次元的に配置されている。なお、同図においては、レンズLSの位置は、レンズLSの頂点(つまり、サグが最大となる点)で代表されており、レンズLSの長手方向LGDにおける位置PTLは、レンズLSの頂点から長手方向軸LGDに下ろした垂線の足で表されている。   In other words, in the lens array 299, a plurality of lenses LS are arranged in the longitudinal direction LGD to form a lens row LSR, and three lens rows LSR are provided at the lens row pitch Plsr in the width direction LTD. The lens rows LSR are arranged so as to be shifted from each other by the lens pitch Pls in the longitudinal direction LGD, and the positions PTL of the lenses LS in the longitudinal direction LGD are different from each other. Thus, in the lens array 299, the plurality of lenses LS are two-dimensionally arranged. In the figure, the position of the lens LS is represented by the apex of the lens LS (that is, the point where the sag is maximum), and the position PTL in the longitudinal direction LGD of the lens LS is long from the apex of the lens LS. It is represented by a leg with a perpendicular line down to the direction axis LGD.

図6は、レンズアレイおよびヘッド基板等の長手方向の断面図であり、レンズアレイに形成されたレンズLSの光軸を含む長手方向断面を示している。レンズアレイ299は長手方向LGDに長尺であって光透過性のレンズアレイ基板2991を有している。第1実施形態では、このレンズアレイ基板2991は、線膨張係数の比較的小さいガラスにより形成されている。レンズアレイ基板2991の表面2991−hおよび裏面2991−tのうち、レンズアレイ基板2991の裏面2991−tにレンズLSが形成されている。このレンズアレイ299は、例えば特開2005−276849号公報等に記載の方法により形成される。つまり、レンズLSの形状に応じた凹部を有する金型が、レンズアレイ基板2991としてのガラス基板に対して当接される。金型と光透過性基板との間には、光硬化性樹脂が充填される。この光硬化性樹脂に光が照射されると、光硬化性樹脂が硬化して、光透過性基板にレンズLSが形成される。そして、光硬化性樹脂が硬化してレンズLSが形成されると、金型が離型される。なお、レンズアレイ299に形成される各レンズLSは互いに同一の構成を有している。   FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the lens array, the head substrate, etc., and shows a longitudinal sectional view including the optical axis of the lens LS formed in the lens array. The lens array 299 has a lens array substrate 2991 that is long in the longitudinal direction LGD and is light transmissive. In the first embodiment, the lens array substrate 2991 is formed of glass having a relatively small linear expansion coefficient. Of the front surface 2991-h and the back surface 2991-t of the lens array substrate 2991, a lens LS is formed on the back surface 2991-t of the lens array substrate 2991. The lens array 299 is formed by a method described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-276849. That is, a mold having a concave portion corresponding to the shape of the lens LS is brought into contact with a glass substrate as the lens array substrate 2991. A photocurable resin is filled between the mold and the light transmissive substrate. When this photocurable resin is irradiated with light, the photocurable resin is cured and a lens LS is formed on the light transmissive substrate. Then, when the photocurable resin is cured and the lens LS is formed, the mold is released. Each lens LS formed in the lens array 299 has the same configuration.

このように第1実施形態では、レンズアレイ基板2991とレンズLSとでレンズアレイ299が構成されている。したがって、レンズアレイ基板2991とレンズLSとで別の基材を選択することが可能になる等、レンズアレイ299の構成の自由度が向上する。よって、読取ヘッド29に求められる仕様に応じて、レンズアレイ299を適切に設計することが可能となり、読取ヘッド29による良好な露光がより簡便に実現することができる。また、第1実施形態では、光を照射することで速やかに硬化させることができる光硬化性樹脂によりレンズLSが形成される。したがって、簡便にレンズLSを形成することができるため、レンズアレイ299の作成工程を簡素化して、レンズアレイ299のコスト低下が可能となっている。さらに、レンズアレイ基板2991は線膨張係数の小さいガラスにより形成されているため、温度変化によるレンズアレイ299の変形が抑制されて、温度に依らず良好な露光が実現可能となっている。   Thus, in the first embodiment, the lens array 299 is configured by the lens array substrate 2991 and the lens LS. Therefore, the degree of freedom of the configuration of the lens array 299 is improved, for example, it is possible to select different base materials for the lens array substrate 2991 and the lens LS. Therefore, the lens array 299 can be appropriately designed according to the specifications required for the reading head 29, and good exposure by the reading head 29 can be more easily realized. In the first embodiment, the lens LS is formed of a photocurable resin that can be quickly cured by irradiation with light. Therefore, since the lens LS can be easily formed, the manufacturing process of the lens array 299 is simplified, and the cost of the lens array 299 can be reduced. Further, since the lens array substrate 2991 is made of glass having a small linear expansion coefficient, deformation of the lens array 299 due to temperature change is suppressed, and good exposure can be realized regardless of temperature.

この読取ヘッド29では、このような構成を有するレンズアレイ299が2枚(299A,299B)光ビームの進行方向Doaに並べて配置されている。これら2枚のレンズアレイ299A,299Bは台座296を挟んで対向しており、この台座296はレンズアレイ299A,299Bの間隔を規定する機能を果たしている。このように、第1実施形態では、光ビームの進行方向Doaに並ぶ2枚のレンズLS1,LS2が各受光素子グループ295毎に配置されることとなる(図1、図2、図6)。また、互いに同じ受光素子グループ295に対応する第1レンズLS1および第2レンズLS2それぞれのレンズ中心を通る光軸OA(図6二点鎖線)は、ヘッド基板293の裏面293−tに直交もしくは略直交している。ここで、光ビームの進行方向Doaの下流側のレンズアレイ299AのレンズLSが第1レンズLS1であり、光ビームの進行方向Doaの上流側のレンズアレイ299BのレンズLSが第2レンズLS2である。換言すれば、物体面からの光ビームは、第2レンズLS2に入射した後、第1レンズLS1に入射する。このように第1実施形態では、複数のレンズアレイ299が光ビームの進行方向Doaに並べて配置されているため、光学設計の自由度を向上させることが可能となっている。   In the reading head 29, the lens array 299 having such a configuration is arranged side by side in the traveling direction Doa of two (299A, 299B) light beams. These two lens arrays 299A and 299B are opposed to each other with a pedestal 296 interposed therebetween, and the pedestal 296 functions to define the interval between the lens arrays 299A and 299B. As described above, in the first embodiment, the two lenses LS1 and LS2 arranged in the light beam traveling direction Doa are arranged for each light receiving element group 295 (FIGS. 1, 2, and 6). Also, the optical axis OA (the two-dot chain line in FIG. 6) passing through the center of each of the first lens LS1 and the second lens LS2 corresponding to the same light receiving element group 295 is orthogonal to or substantially the back surface 293-t of the head substrate 293. Orthogonal. Here, the lens LS of the lens array 299A downstream of the light beam traveling direction Doa is the first lens LS1, and the lens LS of the lens array 299B upstream of the light beam traveling direction Doa is the second lens LS2. . In other words, the light beam from the object surface enters the second lens LS2, and then enters the first lens LS1. Thus, in the first embodiment, since the plurality of lens arrays 299 are arranged in the light beam traveling direction Doa, the degree of freedom in optical design can be improved.

上述の通り、読取ヘッド29は、第1・第2レンズLS1,LS2を有する結像光学系を備えている。この結像光学系に対しては、光ビームの進行方向Doa(換言すれば結像光学系と物体面との対向方向)で物体面が対向しており、各レンズLSには物体面からの光ビームが入射する。したがって、物体面から入射してくる光ビームは第1・第2レンズLS1、LS2により結像されて、ヘッド基板表面293−hにスポットSPが形成される。第1実施形態では、第2レンズLS2は単一の焦点を有する単焦点レンズである一方、第1レンズLSは複数の焦点を有する複数焦点レンズである。つまり、第1レンズLSのレンズ面LSFは複数の領域LRを有しており、当該複数の領域LRのそれぞれの焦点FPの位置は、光ビームの進行方向Doa(第3方向)において互いに異なっている。   As described above, the reading head 29 includes the imaging optical system having the first and second lenses LS1 and LS2. The imaging optical system is opposed to the object plane in the light beam traveling direction Doa (in other words, the opposing direction of the imaging optical system and the object plane), and each lens LS is separated from the object plane. A light beam is incident. Therefore, the light beam incident from the object plane is imaged by the first and second lenses LS1, LS2, and a spot SP is formed on the head substrate surface 293-h. In the first embodiment, the second lens LS2 is a single focus lens having a single focal point, while the first lens LS is a multifocal lens having a plurality of focal points. That is, the lens surface LSF of the first lens LS has a plurality of regions LR, and the positions of the focal points FP of the plurality of regions LR are different from each other in the light beam traveling direction Doa (third direction). Yes.

図7は、第1レンズの構成を示す図であり、同図上段の「断面図」の欄は光軸OAを含む第1レンズLSの断面図に相当し、同図下段の「平面図」の欄は光ビームの進行方向Doaの下流側(受光素子グループ側)から第1レンズを見た場合の平面図に相当する。この第1レンズLS1のレンズ面LSFは自由曲面形状を有しており、当該レンズ面LSFは、光ビームの進行方向Doaにおいて複数の焦点FPを有している。具体的には次の通りである。図7が示すように、第1レンズLS1は光軸OAに対して回転対称な形状を有している。また、第1レンズLSのレンズ面LSFは3個の領域LRに分割されている。すなわち、中央に位置する第1領域LR1と、当該第1領域LR1の外側に位置する第2領域LR2と、これら第1・第2領域LR1,LR2のさらに外側に位置する第3領域LR3とが、レンズ面LSFに設けられている。この第1領域LR1は光軸OAを中心とした円形領域である。また、第2領域LR2は、第1領域LR1を囲んで第1領域LR1と同心である円環領域(リング状領域)である。さらに、第3領域LR3は、第1および第2領域LR1,LR2を囲んで第1領域LR1(および第2領域LR2)と同心である円環領域(リング状領域)である。同図の「断面図」の欄に示すように、第1領域LR1、第2領域LR2、第3領域LRの順に、より厚いレンズ厚みを有している。つまり、第1領域LR1が最も厚いレンズ厚みを有しており、第3領域LR3が最も薄いレンズ厚みを有している。そして、各領域LR1〜LR3は、互いに異なる焦点FPを有している。   FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the first lens, and the “sectional view” column in the upper part of FIG. 7 corresponds to the sectional view of the first lens LS including the optical axis OA, and the “plan view” in the lower part of FIG. The column corresponds to a plan view when the first lens is viewed from the downstream side (light receiving element group side) of the light beam traveling direction Doa. The lens surface LSF of the first lens LS1 has a free-form surface shape, and the lens surface LSF has a plurality of focal points FP in the light beam traveling direction Doa. Specifically, it is as follows. As shown in FIG. 7, the first lens LS1 has a rotationally symmetric shape with respect to the optical axis OA. The lens surface LSF of the first lens LS is divided into three regions LR. That is, the first region LR1 located in the center, the second region LR2 located outside the first region LR1, and the third region LR3 located further outside the first and second regions LR1 and LR2 are provided. Are provided on the lens surface LSF. The first region LR1 is a circular region centered on the optical axis OA. The second region LR2 is an annular region (ring-shaped region) that surrounds the first region LR1 and is concentric with the first region LR1. Further, the third region LR3 is an annular region (ring-shaped region) that surrounds the first and second regions LR1 and LR2 and is concentric with the first region LR1 (and the second region LR2). As shown in the “Cross sectional view” column of the same figure, the lens has a thicker lens thickness in the order of the first region LR1, the second region LR2, and the third region LR. That is, the first region LR1 has the thickest lens thickness, and the third region LR3 has the thinnest lens thickness. The regions LR1 to LR3 have different focal points FP.

図8は、第1レンズの焦点の位置を示す図であり、第1レンズLS1に対して像面側(つまり、受光素子グループ側)から平行光を入射させた場合を示している。同図が示すように、第1レンズLS1に入射する前の光ビームLBは互いに平行である。しかしながら、第1レンズLS1に入射した後の光ビームLBの軌跡は、光ビームLBがレンズ面LSFの何れの領域LRに入射したかによって異なっている。つまり、第1領域LR1に入射した第1光ビームLB1は、第1領域LR1の焦点FP1に結像され、第2領域LR2に入射した第2光ビームLB2は、第2領域LR2の焦点FP2に結像され、第3領域LR3に入射した第3光ビームLB3は、第3領域LR3の焦点FP3に結像される。そして、各焦点FP1〜FP3の位置は光ビームの進行方向Doaにおいて互いに異なっており、焦点FP3、焦点FP1、焦点FP2の順番で光ビームの進行方向Doaに直線状もしくは略直線状に並んでいる。   FIG. 8 is a diagram showing the position of the focal point of the first lens, and shows a case where parallel light is incident on the first lens LS1 from the image plane side (that is, the light receiving element group side). As shown in the figure, the light beams LB before entering the first lens LS1 are parallel to each other. However, the trajectory of the light beam LB after entering the first lens LS1 differs depending on which region LR of the lens surface LSF the light beam LB has entered. That is, the first light beam LB1 incident on the first region LR1 is imaged at the focal point FP1 of the first region LR1, and the second light beam LB2 incident on the second region LR2 is focused on the focal point FP2 of the second region LR2. The third light beam LB3 that has been imaged and entered the third region LR3 is imaged at the focal point FP3 of the third region LR3. The positions of the focal points FP1 to FP3 are different from each other in the traveling direction Doa of the light beam, and are arranged linearly or substantially linearly in the traveling direction Doa of the light beam in the order of the focal point FP3, the focal point FP1, and the focal point FP2. .

このように、第1レンズLS1は複数の焦点FP1〜FP3を持った複数焦点レンズとして機能している。したがって、物点VOP(図6)の位置が光ビームの進行方向Doaに多少ずれたとしても、ヘッド基板表面293−hに形成されるスポットSPの形状や大きさはそれほど変動せずに略一定となる。よって、例えば、レンズアレイ299の取り付け誤差が発生したような場合であっても、レンズ行LSR間でのスポットの差異は抑制されており、良好なスポット形成が可能となっている。   Thus, the first lens LS1 functions as a multifocal lens having a plurality of focal points FP1 to FP3. Therefore, even if the position of the object point VOP (FIG. 6) is slightly deviated in the light beam traveling direction Doa, the shape and size of the spot SP formed on the head substrate surface 293-h does not vary so much and is substantially constant. It becomes. Therefore, for example, even when an attachment error of the lens array 299 occurs, a difference in spot between the lens rows LSR is suppressed, and a favorable spot formation is possible.

つまり、ある物点VOPから射出された光ビームは、複数焦点レンズLS1を通過するため、光ビームの進行方向Doaに並ぶ複数の結像位置のそれぞれに結像される。換言すれば、光ビームの進行方向Doaに複数の結像光ビームが並ぶこととなる。したがって、物点VOPの位置が光ビームの進行方向Doaにずれたとしても、複数の結像光ビームのうち、ヘッド基板表面293−h上の結像光ビーム、あるいはヘッド基板表面293−hに近い結像光ビームにより良好にスポットSPが形成される。よって、物点VOPの変動に依らず、ヘッド基板表面293−hに形成されるスポットSPは略一定の形状や大きさを有する。   That is, the light beam emitted from a certain object point VOP passes through the multifocal lens LS1, and is thus imaged at each of a plurality of imaging positions arranged in the traveling direction Doa of the light beam. In other words, a plurality of imaging light beams are arranged in the light beam traveling direction Doa. Therefore, even if the position of the object point VOP shifts in the light beam traveling direction Doa, the imaging light beam on the head substrate surface 293-h or the head substrate surface 293-h among the plurality of imaging light beams. The spot SP is favorably formed by the near imaging light beam. Therefore, the spot SP formed on the head substrate surface 293-h has a substantially constant shape and size regardless of the fluctuation of the object point VOP.

具体的に物点VOPがずれた場合について説明するため、図6を用いて、物点VOP1〜VOP3のぞれぞれから射出された光ビームが、ヘッド基板表面293−hに略同様のスポットSPを形成する様子を示す。同図において、物点VOP1は位置ずれが無い場合に対応し、物点VOP2、VOP3はそれぞれ光ビームの進行方向Doaの上流側、下流側に位置ずれが生じた場合に対応する。物点VOP1から射出された光ビームのうち第1レンズLS1の領域LR1を通過した光ビームが、ヘッド基板表面293−hにスポットSPとして結像される。また、物点VOP2から射出された光ビームのうち第1レンズLS1の領域LR2を通過した光ビームが、ヘッド基板表面293−hにスポットSPとして結像される。さらに、物点VOP3から射出された光ビームのうち第1レンズLS1の領域LR3を通過した光ビームが、ヘッド基板表面293−hにスポットSPとして結像される。このように、第1実施形態では、互いに異なる位置にある物点VOP1〜VOP3のいずれも、ヘッド基板表面293−hに略一定のスポットSPを形成可能である。つまり、物点VOPの位置がずれたとしても、ヘッド基板表面293−hに形成されるスポットSPを略一定とすることが可能となっている。   In order to describe the case where the object point VOP is specifically deviated, the light beam emitted from each of the object points VOP1 to VOP3 is spotted on the head substrate surface 293-h using FIG. A mode that SP is formed is shown. In the figure, the object point VOP1 corresponds to the case where there is no position shift, and the object points VOP2 and VOP3 correspond to the case where the position shift occurs upstream and downstream in the light beam traveling direction Doa, respectively. Of the light beam emitted from the object point VOP1, the light beam that has passed through the region LR1 of the first lens LS1 is imaged as a spot SP on the head substrate surface 293-h. Further, among the light beams emitted from the object point VOP2, the light beam that has passed through the region LR2 of the first lens LS1 is imaged as a spot SP on the head substrate surface 293-h. Further, among the light beams emitted from the object point VOP3, the light beam that has passed through the region LR3 of the first lens LS1 is imaged as a spot SP on the head substrate surface 293-h. Thus, in the first embodiment, any of the object points VOP1 to VOP3 at different positions can form a substantially constant spot SP on the head substrate surface 293-h. That is, even if the position of the object point VOP is shifted, the spot SP formed on the head substrate surface 293-h can be made substantially constant.

このように第1実施形態にかかるレンズアレイ299Aでは、レンズLSが長手方向LGDに複数並んだレンズ行LSRが、幅方向LTDに複数配されている。各レンズLSには光ビームの進行方向Doaに光が入射可能である。しかも、レンズLSのレンズ面LSFは自由曲面形状を有しており、光ビームの進行方向Doaにおいて複数の焦点FPを持つ。よって、物体面からの距離(ワークディスタンス)がレンズ行LSR毎に異なったとしても、形成されるスポットSPは略一定となる。よって、良好なスポットSPを形成することが可能となっている。   Thus, in the lens array 299A according to the first embodiment, a plurality of lens rows LSR in which a plurality of lenses LS are arranged in the longitudinal direction LGD are arranged in the width direction LTD. Light can enter each lens LS in the light beam traveling direction Doa. Moreover, the lens surface LSF of the lens LS has a free-form surface shape, and has a plurality of focal points FP in the light beam traveling direction Doa. Therefore, even if the distance from the object plane (work distance) differs for each lens row LSR, the formed spot SP is substantially constant. Therefore, it is possible to form a good spot SP.

また、第1実施形態では、第1レンズLS1が有する複数の焦点FP1〜FP3は光ビームの進行方向Doaに直線状もしくは略直線状に並んでいるため、より良好なスポットSPを形成することが可能となる。これについて説明する。焦点FP1〜FP3が進行方向Doaに直線状もしくは略直線状に並んでおらず、ジグザグに並んでいるような場合、光ビームが結像される複数の結像位置もジグザグに並んでしまうこととなる。よって、物点VOPの位置が光ビームの進行方向Doaに変動すると、ヘッド基板表面293−hに形成されるスポットSPの位置が、光ビームの進行方向Doaに直交もしくは略直交する方向(つまり、ヘッド基板表面293−hの面内)において変動してしまう可能性がある。その結果、本来スポットを検出すべき受光素子2951とは異なる受光素子2951がスポットSPを検出してしまい、読取動作に誤差が発生する場合がある。これに対して、第1実施形態では、複数の焦点FP1〜FP3は光ビームの進行方向Doaに直線状もしくは略直線状に並んでいるため、結像位置も光ビームの進行方向Doaに直線状もしくは略直線状に並ぶ。その結果、スポットSPが適切な位置に形成されて、読取動作の誤差の発生が抑制される。   In the first embodiment, since the plurality of focal points FP1 to FP3 of the first lens LS1 are arranged linearly or substantially linearly in the light beam traveling direction Doa, a better spot SP can be formed. It becomes possible. This will be described. When the focal points FP1 to FP3 are not arranged linearly or substantially linearly in the traveling direction Doa but arranged in a zigzag manner, a plurality of imaging positions where the light beam is imaged are also arranged in a zigzag manner. Become. Therefore, when the position of the object point VOP changes in the traveling direction Doa of the light beam, the position of the spot SP formed on the head substrate surface 293-h is a direction orthogonal or substantially orthogonal to the traveling direction Doa of the light beam (that is, There is a possibility of fluctuation in the plane of the head substrate surface 293-h). As a result, a light receiving element 2951 different from the light receiving element 2951 that should originally detect the spot may detect the spot SP, and an error may occur in the reading operation. On the other hand, in the first embodiment, the plurality of focal points FP1 to FP3 are linearly or substantially linearly arranged in the traveling direction Doa of the light beam, so that the imaging position is also linear in the traveling direction Doa of the light beam. Or it is arranged in a substantially straight line. As a result, the spot SP is formed at an appropriate position, and the occurrence of an error in the reading operation is suppressed.

また、第1実施形態では、複数の領域LRのうちの一の領域(第1領域LR1)は円形領域であり、当該一の領域以外の他の領域(第2領域LR2、第3領域LR3)は円形領域を囲んで円形領域と同心であるリング状領域である。したがって、第1レンズLS1のレンズ面LSFの形状は、円形領域およびリング状領域の同心を中心とした回転対称形状である。よって、レンズLS1を簡便に構成することが可能となり、レンズアレイ299Aの構成の簡素化あるいは低コスト化が実現されている。   In the first embodiment, one of the plurality of regions LR (first region LR1) is a circular region, and other regions (second region LR2, third region LR3) other than the one region. Is a ring-shaped region surrounding the circular region and concentric with the circular region. Therefore, the shape of the lens surface LSF of the first lens LS1 is a rotationally symmetric shape centered on the concentricity of the circular region and the ring-shaped region. Therefore, the lens LS1 can be easily configured, and the configuration of the lens array 299A is simplified or reduced in cost.

また、第1実施形態では、レンズアレイ299Aの各レンズLSが同一の構成を有するようにレンズアレイ299Aは構成されている。つまり、レンズアレイ299の構成の簡素化あるいは低コスト化を実現することができ、好適である。   In the first embodiment, the lens array 299A is configured so that the lenses LS of the lens array 299A have the same configuration. That is, the configuration of the lens array 299 can be simplified or reduced in cost, which is preferable.

B.第2実施形態
第2実施形態では、第1実施形態での読取ヘッド29を画像読取装置に適用した場合について説明する。図9は、第1実施形態の読取ヘッドを装備した画像読取装置の概略を示す平面図である。画像読取装置1の本体10の上方には原稿台11が設けられている。原稿台11の表面は用紙としての原稿2を載置可能に構成されており、原稿2の画像読取の際には、ユーザにより原稿2が原稿台11表面に載置される。原稿台11の周囲には、原稿2の移動を規制して当該原稿2を位置決めするための原稿ガイド12が設けられている。原稿ガイド12の一方面には、原稿台11に対向して白基準部材13が設けられており、この白基準部材13はいわゆるシェーディング補正時の白基準を読み取る際に用いられる。
B. Second Embodiment In the second embodiment, a case where the reading head 29 in the first embodiment is applied to an image reading apparatus will be described. FIG. 9 is a plan view schematically illustrating an image reading apparatus equipped with the reading head according to the first embodiment. A document table 11 is provided above the main body 10 of the image reading apparatus 1. The surface of the document table 11 is configured such that the document 2 as a sheet can be placed. When the image of the document 2 is read, the document 2 is placed on the surface of the document table 11 by the user. A document guide 12 for restricting the movement of the document 2 and positioning the document 2 is provided around the document table 11. A white reference member 13 is provided on one side of the document guide 12 so as to face the document table 11, and this white reference member 13 is used when reading a white reference at the time of so-called shading correction.

原稿台11の下方部には、主走査方向MDに直交もしくは略直交する副走査方向SDに移動可能であるキャリッジ22が配置されている。キャリッジ22には、光源21と読取ヘッド29とが配置されている。読取ヘッド29は、その長手方向LGDが主走査方向MDに平行もしくは略平行となるとともに、その幅方向LTDが副走査方向SDに平行もしくは略平行となるように、保持されている。読取ヘッド29は、レンズアレイ299を原稿台11に対向させており、原稿台11の原稿2からの反射光は、光ビームの進行方向Doaからレンズアレイ299B、299Aを介して読取ヘッド29内部に入射する。受光素子グループ295は、光ビームの進行方向Doaにおいて反射光が入射してくる側の反対側で、レンズLS1、LS2に対向して配置されている。したがって、反射光は、レンズLS1、LS2によりスポットSPとして結像されて、受光素子2951により検出される。   A carriage 22 that is movable in a sub-scanning direction SD that is orthogonal or substantially orthogonal to the main scanning direction MD is disposed below the document table 11. A light source 21 and a read head 29 are arranged on the carriage 22. The reading head 29 is held such that its longitudinal direction LGD is parallel or substantially parallel to the main scanning direction MD, and its width direction LTD is parallel or substantially parallel to the sub-scanning direction SD. The reading head 29 has the lens array 299 facing the document table 11, and the reflected light from the document 2 on the document table 11 enters the reading head 29 from the traveling direction Doa of the light beam through the lens arrays 299 B and 299 A. Incident. The light receiving element group 295 is disposed opposite to the lenses LS1 and LS2 on the side opposite to the side where the reflected light is incident in the light beam traveling direction Doa. Accordingly, the reflected light is imaged as a spot SP by the lenses LS 1 and LS 2 and detected by the light receiving element 2951.

光源21は、赤、緑および青の各色に対応する3種類のLED(Light Emitting Diode)を備えている。各色のLEDはそれぞれ主走査方向MDに複数並べられている。そして、光源21が発光すると、原稿2での反射光が読取ヘッド29に入射する。上述の通り、読取ヘッド29に入射した光ビームは受光素子2951により検出されて、電流信号へと変換される。さらに、キャリッジ22にはA/D変換器24が設けられており、このA/D変換器24は、受光素子2951が出力するアナログ電流信号をデジタル信号へと変換する。キャリッジ20は、駆動手段30からの駆動力を受けて移動する。駆動手段30はステッピングモータ(図示省略)を用いて、キャリッジ20を一定速度で副走査方向SDに移動させる。   The light source 21 includes three types of LEDs (Light Emitting Diodes) corresponding to red, green, and blue colors. A plurality of LEDs of each color are arranged in the main scanning direction MD. When the light source 21 emits light, the reflected light from the document 2 enters the reading head 29. As described above, the light beam incident on the reading head 29 is detected by the light receiving element 2951 and converted into a current signal. Further, the carriage 22 is provided with an A / D converter 24. The A / D converter 24 converts an analog current signal output from the light receiving element 2951 into a digital signal. The carriage 20 moves upon receiving a driving force from the driving unit 30. The driving means 30 uses a stepping motor (not shown) to move the carriage 20 in the sub scanning direction SD at a constant speed.

本体10の内部には、CPU(Central Processing Unit)41、データ作成部42、RAM(Random Access Memory)43およびROM(Read Only Memory)44が設けられている。CPU41は、画像読取装置1全体を制御するコントローラとして機能しており、キャリッジ20の移動速度、光源21の光量、ならびにデータ作成部42で作成される画像データの処理等を行う。RAM43は、A/D変換器24が出力するデジタル信号から作成されるデジタルデータや、デジタルデータに基づいてデータ作成部42で作成される画像データなどを一時的に格納する。ROM44には、CPU41により画像読取装置1の各部を制御するためのプログラムが格納されている。   Inside the main body 10, a CPU (Central Processing Unit) 41, a data creation unit 42, a RAM (Random Access Memory) 43, and a ROM (Read Only Memory) 44 are provided. The CPU 41 functions as a controller that controls the entire image reading apparatus 1, and performs processing of the moving speed of the carriage 20, the light amount of the light source 21, image data created by the data creation unit 42, and the like. The RAM 43 temporarily stores digital data created from the digital signal output from the A / D converter 24, image data created by the data creation unit 42 based on the digital data, and the like. The ROM 44 stores a program for the CPU 41 to control each part of the image reading apparatus 1.

図10は、画像読取装置における画像読取動作を示す図である。画像読取動作においては、読取ヘッド29を副走査方向SDに移動させつつ、順次原稿画像の各画素PXが読み取られる。同図では、原稿画像上の各画素PXの読取順序が示されており、同図1回目のハッチングが施された画素PXは、1回目の読取動作により読み取られる画素を示し、同図2回目のハッチングが施された画素PXは、2回目の読取動作により読み取られる画素を示し、同図3回目のハッチングが施された画素PXは、3回目の読取動作により読み取られる画素を示している。第1実施形態において詳述したとおり、読取ヘッド29では、受光素子グループ295は2次元的に配置されている。したがって、主走査方向MDに並ぶ1ライン分の画素を順次読み取る、例えば特許文献1記載の読取動作と、本実施形態の読取動作は異なる。   FIG. 10 is a diagram illustrating an image reading operation in the image reading apparatus. In the image reading operation, each pixel PX of the document image is sequentially read while moving the reading head 29 in the sub scanning direction SD. The drawing shows the reading order of each pixel PX on the original image. The hatched pixel PX in FIG. 1 indicates the pixel read by the first reading operation, and the second time in FIG. The hatched pixel PX indicates a pixel that is read by the second reading operation, and the third hatched pixel PX indicates a pixel that is read by the third reading operation. As described in detail in the first embodiment, in the reading head 29, the light receiving element groups 295 are two-dimensionally arranged. Therefore, for example, the reading operation described in Patent Document 1 that sequentially reads pixels for one line arranged in the main scanning direction MD is different from the reading operation of this embodiment.

1回目の読取動作では、8個の画素PXからなる画素グループPXG毎に原稿画像が読み取られる。ここで、画素グループPXG_1は受光素子グループ295_1により読み取られる画素グループである。同様に、画素グループPXG_2〜PXG_4は受光素子グループ295_2〜PXG_4により読み取られる画素グループである。2回目の読取動作では、1回目に読み取られた画素グループPXGより副走査方向SDに1画素だけ下流に位置する画素グループPXG(ハッチングパターン2回目の画素グループ)が読み取られる。さらに、3回目の読取動作では、2回目に読み取られた画素グループPXGより副走査方向SDに1画素だけ下流に位置する画素グループPXG(ハッチングパターン3回目の画素グループ)が読み取られる。このように、順次読取動作が実行されて原稿画像全体の画素PXが読み取ることができる。なお、カラー画像の読取動作の際には、光源21の各色のLEDを別個に点灯させて、各色毎の画素データを取得する。   In the first reading operation, a document image is read for each pixel group PXG composed of eight pixels PX. Here, the pixel group PXG_1 is a pixel group read by the light receiving element group 295_1. Similarly, the pixel groups PXG_2 to PXG_4 are pixel groups read by the light receiving element groups 295_2 to PXG_4. In the second reading operation, the pixel group PXG (the second hatching pixel group) located downstream by one pixel in the sub-scanning direction SD from the pixel group PXG read the first time is read. Furthermore, in the third reading operation, a pixel group PXG (a pixel group for the third hatching pattern) located downstream by one pixel in the sub-scanning direction SD from the pixel group PXG read the second time is read. In this way, the reading operation is sequentially performed, so that the pixels PX of the entire document image can be read. In the color image reading operation, each color LED of the light source 21 is individually turned on to obtain pixel data for each color.

このように、第2実施形態の画像読取装置は、第1実施形態で詳述した読取ヘッド29を備えている。したがって、原稿台11表面からの距離(ワークディスタンス)がレンズ行LSR毎に異なったとしても、形成されるスポットSPは略一定となる。よって、良好なスポットSPを形成することが可能となり、画像読取動作を高精度に実行することが可能となっている。   As described above, the image reading apparatus according to the second embodiment includes the reading head 29 described in detail in the first embodiment. Therefore, even if the distance (work distance) from the surface of the document table 11 differs for each lens row LSR, the formed spot SP is substantially constant. Therefore, it is possible to form a favorable spot SP, and it is possible to execute an image reading operation with high accuracy.

C.その他
このように上記実施形態では、レンズアレイ299Aが、本発明の「レンズアレイ」に相当しており、第1レンズLS1が本発明の「レンズ」に相当している。また、長手方向LGDおよび主走査方向MDが本発明の「第1方向」に相当し、幅方向LTDおよび副走査方向SDが本発明の「第2方向」に相当し、光ビームの進行方向Doaが本発明の「第3方向」に相当している。また、原稿台11が本発明の「載置台」に相当し、光源21が本発明の「照射手段」に相当している。
C. Others As described above, in the above embodiment, the lens array 299A corresponds to the “lens array” of the present invention, and the first lens LS1 corresponds to the “lens” of the present invention. The longitudinal direction LGD and the main scanning direction MD correspond to the “first direction” of the present invention, the width direction LTD and the sub-scanning direction SD correspond to the “second direction” of the present invention, and the light beam traveling direction Doa Corresponds to the “third direction” of the present invention. The document table 11 corresponds to the “mounting table” of the present invention, and the light source 21 corresponds to the “irradiating means” of the present invention.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、受光素子行2951Rにおいて長手方向LGDに並ぶ受光素子2951の個数は4個であり、受光素子グループ295において幅方向LTDに並ぶ受光素子行2951Rの個数は2個である。しかしながら、受光素子行2951Rを構成する受光素子2951の個数、および受光素子グループ295を構成する受光素子行2951Rの個数はこれに限られない。したがって、次に示すように、受光素子グループ295を構成することもできる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the number of light receiving elements 2951 aligned in the longitudinal direction LGD in the light receiving element row 2951R is four, and the number of light receiving element rows 2951R aligned in the width direction LTD in the light receiving element group 295 is two. However, the number of the light receiving elements 2951 constituting the light receiving element row 2951R and the number of the light receiving element rows 2951R constituting the light receiving element group 295 are not limited thereto. Therefore, the light receiving element group 295 can be configured as shown below.

図11は、受光素子グループの別の構成を示す平面図である。また、図12は、図11の受光素子グループを複数配したヘッド基板の裏面の構成を示す図であり、ヘッド基板の表面から裏面を見た場合に相当する。図11に示す別の構成では、長手方向LGDに15個の受光素子2951が並んで受光素子行2951Rが構成されている。この受光素子行2951Rにおいて、各受光素子2951は素子ピッチPel(=0.021[mm])の4倍のピッチ(=0.084[mm])で並んでいる。そして、このように構成された受光素子行2951Rが4個(2951R−1,2951R−2,2951R−3,2951R−4)幅方向LTDに並んでいる。幅方向LTDにおいて、受光素子行2951R−4と受光素子行2951R−1との間のピッチは0.1155[mm]であり、受光素子行2951R−4と受光素子行2951R−2との間のピッチは0.084[mm]であり、受光素子行2951R−4と受光素子行2951R−3との間のピッチは0.0315[mm]である。また、受光素子グループ295の中心(重心)を通って幅方向LTDに平行な直線を中心線CTLとしたとき、受光素子行2951R−1および受光素子行2951R−4それぞれと、中心線CTLとのピッチは0.05775[mm]である。   FIG. 11 is a plan view showing another configuration of the light receiving element group. FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the back surface of the head substrate in which a plurality of light receiving element groups of FIG. In another configuration shown in FIG. 11, 15 light receiving elements 2951 are arranged in the longitudinal direction LGD to form a light receiving element row 2951R. In the light receiving element row 2951R, the light receiving elements 2951 are arranged at a pitch (= 0.084 [mm]) four times the element pitch Pel (= 0.021 [mm]). The four light receiving element rows 2951R thus configured are arranged in the width direction LTD (2951R-1, 2951R-2, 2951R-3, 2951R-4). In the width direction LTD, the pitch between the light receiving element row 2951R-4 and the light receiving element row 2951R-1 is 0.1155 [mm], and between the light receiving element row 2951R-4 and the light receiving element row 2951R-2. The pitch is 0.084 [mm], and the pitch between the light receiving element row 2951R-4 and the light receiving element row 2951R-3 is 0.0315 [mm]. When a straight line that passes through the center (center of gravity) of the light receiving element group 295 and is parallel to the width direction LTD is a center line CTL, each of the light receiving element row 2951R-1 and the light receiving element row 2951R-4 and the center line CTL The pitch is 0.05775 [mm].

また、図11において、中心線CTLより上側の2行2951R−1,2951R−2で1つの受光素子行組2951RTが構成されるとともに、中心線CTLより下側の2行2951R−3,2951R−4で1つの受光素子行組2951RTが構成されている。受光素子行組2951RTそれぞれでは、2つの受光素子行2951Rが長手方向LGDに素子ピッチPel(=0.021[mm])の2倍(=0.042[mm])だけ相互にずれている。しかも、2つの受光素子行組2951RTは、長手方向LGDに素子ピッチPel(=0.021[mm])だけ相互にずれている。したがって、4個の受光素子行2951Rは、長手方向LGDに素子ピッチPel(=0.021[mm])だけ相互にずれることとなり、その結果、長手方向LGDにおいて各受光素子2951の位置は異なっている。ここで、受光素子グループ295の長手方向LGDにおける両端に位置する受光素子2951を端部受光素子2951xとすると、長手方向LGDにおける端部受光素子2951x間のピッチは1.239[mm]であり、長手方向LGDにおける端部受光素子2951xと受光素子グループ295中心とのピッチは0.6195[mm]となる。   In FIG. 11, two rows 2951R-1 and 2951R-2 above the center line CTL constitute one light receiving element row set 2951RT, and two rows 2951R-3 and 2951R- below the center line CTL. 4 constitutes one light receiving element row set 2951RT. In each light receiving element row set 2951RT, the two light receiving element rows 2951R are shifted from each other by twice the element pitch Pel (= 0.021 [mm]) in the longitudinal direction LGD (= 0.042 [mm]). Moreover, the two light receiving element row groups 2951RT are shifted from each other by the element pitch Pel (= 0.021 [mm]) in the longitudinal direction LGD. Accordingly, the four light receiving element rows 2951R are shifted from each other by the element pitch Pel (= 0.021 [mm]) in the longitudinal direction LGD. As a result, the positions of the respective light receiving elements 2951 in the longitudinal direction LGD are different. Yes. Here, when the light receiving elements 2951 located at both ends in the longitudinal direction LGD of the light receiving element group 295 are end light receiving elements 2951x, the pitch between the end light receiving elements 2951x in the longitudinal direction LGD is 1.239 [mm] The pitch between the end light receiving element 2951x and the center of the light receiving element group 295 in the longitudinal direction LGD is 0.6195 [mm].

図12に示す例では、図11に示した受光素子グループ295が2次元的に配置されている。図12に示すように、長手方向LGDに複数の受光素子グループ295が並んで受光素子グループ行295Rが構成されている。この受光素子グループ行295Rにおいて、各受光素子グループ295は受光素子グループピッチPegの3倍のピッチ(=1.778[mm])で並んでいる。そして、このように構成された受光素子グループ行295Rが3個(295R−1,295R−2,295R−3)幅方向LTDに、受光素子グループ行ピッチPegr(=1.77[mm])で並んでいる。また、各受光素子グループ行295Rは長手方向LGDにおいて受光素子グループピッチPeg(約0.593[mm])だけ相互にずれている。つまり、受光素子グループ行295R−1と受光素子グループ行295R−2とは、長手方向LGDに0.59275[mm]だけずれており、受光素子グループ行295R−2と受光素子グループ行295R−3とは、長手方向LGDに0.5925[mm]だけずれており、受光素子グループ行295R−3と受光素子グループ行295R−1とは、長手方向LGDに0.59275[mm]だけずれている。したがって、受光素子グループ行295R−1と受光素子グループ行295R−3とは、長手方向LGDに1.18525[mm]だけずれている。   In the example shown in FIG. 12, the light receiving element groups 295 shown in FIG. 11 are two-dimensionally arranged. As shown in FIG. 12, a plurality of light receiving element groups 295 are arranged in the longitudinal direction LGD to form a light receiving element group row 295R. In the light receiving element group row 295R, the light receiving element groups 295 are arranged at a pitch (= 1.778 [mm]) three times the light receiving element group pitch Peg. The three light receiving element group rows 295R (295R-1, 295R-2, 295R-3) configured as described above are arranged in the width direction LTD with the light receiving element group row pitch Pegr (= 1.77 [mm]). Are lined up. The light receiving element group rows 295R are shifted from each other by the light receiving element group pitch Peg (about 0.593 [mm]) in the longitudinal direction LGD. That is, the light receiving element group row 295R-1 and the light receiving element group row 295R-2 are shifted by 0.59275 [mm] in the longitudinal direction LGD, and the light receiving element group row 295R-2 and the light receiving element group row 295R-3 Is shifted by 0.5925 [mm] in the longitudinal direction LGD, and the light receiving element group row 295R-3 and the light receiving element group row 295R-1 are shifted by 0.59275 [mm] in the longitudinal direction LGD. . Therefore, the light receiving element group row 295R-1 and the light receiving element group row 295R-3 are shifted by 1.18525 [mm] in the longitudinal direction LGD.

また、上記実施形態では、本発明にかかるレンズアレイ299Aを読取ヘッド29に適用した場合について説明したが、レンズアレイ299Aの適用対象は、読取ヘッド29に限られない。   In the above embodiment, the case where the lens array 299A according to the present invention is applied to the read head 29 has been described. However, the application target of the lens array 299A is not limited to the read head 29.

また、第2実施形態の画像読取装置では、原稿2からの反射光を読取ヘッド29が検出している。しかしながら、次のように構成を変形することも可能である。つまり、光源2と読取ヘッド29とで原稿台11を挟むようにして、光源2を読取ヘッド29に対向配置して、原稿2を透過した透過光を読取ヘッド29が検出するように構成することもできる。   In the image reading apparatus according to the second embodiment, the reading head 29 detects the reflected light from the document 2. However, the configuration can be modified as follows. That is, the light source 2 and the reading head 29 sandwich the original table 11 so that the light source 2 is disposed opposite to the reading head 29 and the reading head 29 can detect the transmitted light transmitted through the original 2. .

また、上述してきた実施形態では、3個のレンズ行LSRが幅方向LTDに並んでいる。しかしながら、レンズ行LSRの個数は3個に限られず、レンズ行LSRが2個以上の構成に対して、本発明を適用可能である。   In the embodiment described above, three lens rows LSR are arranged in the width direction LTD. However, the number of lens rows LSR is not limited to three, and the present invention can be applied to a configuration having two or more lens rows LSR.

また、上記実施形態では、複数焦点レンズLS1は、レンズアレイ基板の裏面2991−tにレンズLSを形成して構成されている。しかしながら、レンズアレイ基板2991の表面2991−hに複数焦点レンズLS1を形成してレンズアレイ299Aを構成しても良い。   In the above embodiment, the multifocal lens LS1 is configured by forming the lens LS on the back surface 2991-t of the lens array substrate. However, the lens array 299A may be configured by forming the multifocal lens LS1 on the surface 2991-h of the lens array substrate 2991.

また、上記実施形態では、結像光学系を構成する複数のレンズLSのうち、第1レンズLS1を複数焦点レンズとして構成しているが、第2レンズLS2を複数焦点レンズとして構成しても良い。   In the above embodiment, among the plurality of lenses LS constituting the imaging optical system, the first lens LS1 is configured as a multifocal lens, but the second lens LS2 may be configured as a multifocal lens. .

また、上記実施形態では、複数焦点レンズLS1は3個の焦点を有しているが、複数焦点レンズLS1の焦点の個数は3個に限られず、2個以上であれば良い。   In the above embodiment, the multifocal lens LS1 has three focal points. However, the number of focal points of the multifocal lens LS1 is not limited to three, and may be two or more.

また、上記実施形態では、第1レンズLS1は光軸OAに対して回転対称な形状を有している。しかしながら、第1レンズLS1の形状が光軸OAに対して回転対称であることは、本発明に必須の要件ではない。   In the above embodiment, the first lens LS1 has a rotationally symmetric shape with respect to the optical axis OA. However, it is not an essential requirement for the present invention that the shape of the first lens LS1 is rotationally symmetric with respect to the optical axis OA.

また、上記実施形態では、2枚のレンズアレイ299が用いられているが、レンズアレイ299の枚数はこれに限られない。   In the above embodiment, two lens arrays 299 are used, but the number of lens arrays 299 is not limited to this.

また、上記実施形態では、レンズアレイ基板2991に対してレンズLSを形成してレンズアレイ299を構成している。つまり、レンズアレイ基板と2991とレンズLSとは別体で構成されている。しかしながら、レンズアレイ基板2991とレンズLSとを同一の材料でもって一体的に構成することもできる。   In the above embodiment, the lens array 299 is configured by forming the lens LS on the lens array substrate 2991. That is, the lens array substrate 2991 and the lens LS are configured separately. However, the lens array substrate 2991 and the lens LS can be integrally formed of the same material.

また、上記実施形態では、レンズアレイ299Aの各レンズLS1を互いに同一の構成としたが、これらのレンズLS1を同一構成とすることは、本発明に必須の要件ではない。したがって、各レンズLS1間で構成が異なるように構成することもできる。   In the above embodiment, the lenses LS1 of the lens array 299A have the same configuration. However, it is not essential for the present invention that these lenses LS1 have the same configuration. Therefore, the lens LS1 can be configured to have a different configuration.

第1実施形態における読取ヘッドの概略を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view illustrating an outline of a reading head in the first embodiment. 図1に示した読取ヘッドのA−A線部分断面図。FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along line AA of the read head illustrated in FIG. 1. ヘッド基板の表面の構成を示す平面図。The top view which shows the structure of the surface of a head board | substrate. ヘッド基板表面に設けられた受光素子グループの構成を示す図。The figure which shows the structure of the light receiving element group provided in the head substrate surface. 第1実施形態におけるレンズアレイの平面図。The top view of the lens array in 1st Embodiment. レンズアレイおよびヘッド基板等の長手方向の断面図。Sectional drawing of a longitudinal direction, such as a lens array and a head board | substrate. 第1レンズの構成を示す図。The figure which shows the structure of a 1st lens. 第1レンズの焦点の位置を示す図。The figure which shows the position of the focus of a 1st lens. 第1実施形態の読取ヘッドを装備した画像読取装置の概略を示す平面図。FIG. 2 is a plan view schematically showing an image reading apparatus equipped with the reading head according to the first embodiment. 画像読取装置における画像読取動作を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating an image reading operation in the image reading apparatus. 受光素子グループの別の構成を示す平面図。The top view which shows another structure of a light receiving element group. 図11の受光素子グループを複数配したヘッド基板の裏面の構成を示す図。The figure which shows the structure of the back surface of the head board | substrate which arranged multiple light receiving element groups of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

29…読取ヘッド、 293…ヘッド基板、 295…受光素子グループ、 2951…受光素子、 299,299A,299B…レンズアレイ、 2991…レンズアレイ基板、 LS,LS1,LS2…レンズ、 LR,LR1,LR2,LR3…領域、 FP,FP1,FP2,FP3…焦点、 SP…スポット、 MD…主走査方向(第1方向), SD…副走査方向(第2方向)、 LGD…長手方向(第1方向)、 LTD…幅方向(第2方向)、 Doa…光ビームの進行方向(第3方向)、 11…原稿台(載置台)、 21…光源(照射手段)   29 ... Reading head, 293 ... Head substrate, 295 ... Light receiving element group, 2951 ... Light receiving element, 299, 299A, 299B ... Lens array, 2991 ... Lens array substrate, LS, LS1, LS2 ... Lens, LR, LR1, LR2, LR3 ... area, FP, FP1, FP2, FP3 ... focus, SP ... spot, MD ... main scanning direction (first direction), SD ... sub-scanning direction (second direction), LGD ... longitudinal direction (first direction), LTD: width direction (second direction), Doa: light beam traveling direction (third direction), 11: document table (mounting table), 21: light source (irradiation means)

Claims (7)

レンズを第1方向に複数配したレンズ行が、前記第1方向に直交もしくは略直交する第2方向に複数配されており、前記レンズは第3方向に光が入射可能であり、前記レンズのすくなくとも一つのレンズ面は自由曲面形状を有しており、前記第3方向に複数の焦点を有することを特徴とするレンズアレイ。   A plurality of lens rows in which a plurality of lenses are arranged in a first direction are arranged in a second direction that is orthogonal or substantially orthogonal to the first direction, and the lens is capable of receiving light in a third direction. At least one lens surface has a free-form surface shape, and has a plurality of focal points in the third direction. 前記複数の焦点は前記第3方向に直線状もしくは略直線状に並んでいる請求項1記載のレンズアレイ。   The lens array according to claim 1, wherein the plurality of focal points are arranged linearly or substantially linearly in the third direction. 前記各レンズは互いに同一の構成を有する請求項1または2に記載のレンズアレイ。   The lens array according to claim 1, wherein each of the lenses has the same configuration. 前記レンズは光硬化性樹脂により形成されている請求項1ないし3のいずれか一項に記載のレンズアレイ。   The lens array according to any one of claims 1 to 3, wherein the lens is formed of a photocurable resin. ガラス基板に対して前記レンズが形成されている請求項1ないし4のいずれか一項に記載のレンズアレイ。   The lens array according to any one of claims 1 to 4, wherein the lens is formed on a glass substrate. 複数の受光素子をグループ化した受光素子グループを有するヘッド基板と、
前記受光素子グループに対向してレンズを配したレンズアレイと
を備え、
前記レンズアレイでは、前記レンズを第1方向に複数配したレンズ行が、前記第1方向に直交もしくは略直交する第2方向に複数配されており、
前記レンズは第3方向で前記受光素子グループに対向するとともに、前記第3方向の前記受光素子グループの反対側から入射してくる光を前記受光素子グループに向けて射出し、
前記レンズのすくなくとも一つのレンズ面は自由曲面形状を有しており、前記第3方向に複数の焦点を有することを特徴とする読取ヘッド。
A head substrate having a light receiving element group obtained by grouping a plurality of light receiving elements;
A lens array having a lens facing the light receiving element group;
In the lens array, a plurality of lens rows in which the lenses are arranged in the first direction are arranged in a second direction orthogonal to or substantially orthogonal to the first direction,
The lens faces the light receiving element group in a third direction and emits light incident from the opposite side of the light receiving element group in the third direction toward the light receiving element group,
At least one lens surface of the lens has a free-form surface shape, and has a plurality of focal points in the third direction.
複数の受光素子をグループ化した受光素子グループを有するヘッド基板と、前記受光素子グループに対向してレンズを配したレンズアレイとを有し、前記レンズアレイでは、前記レンズを第1方向に複数配したレンズ行が、前記第1方向に直交もしくは略直交する第2方向に複数配されている読取ヘッドと、
用紙が載置可能である載置台と、
前記載置台に光を照射する照射手段と
を備え、
前記照射手段から照射されて前記載置台の用紙で反射された反射光、あるいは、当該用紙を透過した透過光が第3方向から前記レンズに入射するように前記読取ヘッドは配されており、
前記受光素子グループは前記第3方向の前記反射光あるいは前記透過光が入射してくる側の反対側で前記レンズに対向するとともに、前記レンズは前記反射光あるいは前記透過光を前記受光素子グループに向けて射出し、
前記レンズのすくなくとも1つのレンズ面は自由曲面形状を有しており、前記第3方向に複数の焦点を有することを特徴とする画像読取装置。
A head substrate having a light receiving element group in which a plurality of light receiving elements are grouped; and a lens array in which a lens is arranged opposite to the light receiving element group. In the lens array, a plurality of lenses are arranged in a first direction. A plurality of lens rows arranged in a second direction orthogonal to or substantially orthogonal to the first direction;
A mounting table on which paper can be mounted;
Irradiating means for irradiating light to the mounting table,
The read head is arranged so that reflected light irradiated from the irradiation means and reflected by the paper of the mounting table, or transmitted light transmitted through the paper enters the lens from a third direction,
The light receiving element group opposes the lens on the side opposite to the incident side of the reflected light or transmitted light in the third direction, and the lens transmits the reflected light or transmitted light to the light receiving element group. Shoot towards
At least one lens surface of the lens has a free-form surface shape and has a plurality of focal points in the third direction.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56146355A (en) * 1980-04-15 1981-11-13 Canon Inc Optical system of original reader
JPH11215303A (en) * 1998-01-21 1999-08-06 Citizen Electronics Co Ltd Close contact type image sensor
JPH11298671A (en) * 1998-04-10 1999-10-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Contact color image sensor
JP2001223846A (en) * 2000-02-10 2001-08-17 Sharp Corp Image sensor and it manufacturing method
JP2002218167A (en) * 2001-01-22 2002-08-02 Seiko Epson Corp Image reader
JP2005276849A (en) * 2004-02-24 2005-10-06 Ricoh Co Ltd Led array element, method of manufacturing microlens array thereof optical writing device, and optical reader
WO2006137355A1 (en) * 2005-06-20 2006-12-28 Riverbell Co., Ltd. Multifocal lens and imaging system
JP2009202579A (en) * 2008-02-01 2009-09-10 Seiko Epson Corp Lens array for line head, line head and image forming apparatus

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56146355A (en) * 1980-04-15 1981-11-13 Canon Inc Optical system of original reader
JPH11215303A (en) * 1998-01-21 1999-08-06 Citizen Electronics Co Ltd Close contact type image sensor
JPH11298671A (en) * 1998-04-10 1999-10-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Contact color image sensor
JP2001223846A (en) * 2000-02-10 2001-08-17 Sharp Corp Image sensor and it manufacturing method
JP2002218167A (en) * 2001-01-22 2002-08-02 Seiko Epson Corp Image reader
JP2005276849A (en) * 2004-02-24 2005-10-06 Ricoh Co Ltd Led array element, method of manufacturing microlens array thereof optical writing device, and optical reader
WO2006137355A1 (en) * 2005-06-20 2006-12-28 Riverbell Co., Ltd. Multifocal lens and imaging system
JP2009202579A (en) * 2008-02-01 2009-09-10 Seiko Epson Corp Lens array for line head, line head and image forming apparatus

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